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| Article
Un
événement encore mal expliqué,
l'apparition d'un gros cerveau chez les hominidés
par Jean-Paul Baquiast - 24/05/2008
|
On
sait que dans les lignées d'hominidés
qui se sont succédés depuis la séparation
d'avec celles des singes, vers -5 millions d'années,
l'australopithèque (de -4 à -1,5 mn
d'années) avait un cerveau d'environ
400 cm3, proche de celui des grands singes. L'homo
erectus (entre -1,5 à – 0,3) avait un cerveau
de 900 cm3, le néandertalien un cerveau de 1.700
cm3, exceptionnellement gros (notre image),
et le sapiens, apparu vers -0,25 un cerveau de 1.400 cm3
dont le volume n'a guère changé depuis.
Il
s'agit de données approximatives et qui ne peuvent
mesurer avec précision la taille du cerveau par rapport
à celle du corps. On préfère utiliser
à cet égard le QE ou quotient d'encéphalisation(1).
Mais notre propos n'est pas là. Il consiste à
s'interroger sur la raison évolutive expliquant l'expansion
brutale de la taille du cerveau chez les hominidés,
dans le délai relativement court de 5 millions d'années.
Pourquoi chez eux et pas chez les grands singes ? Pourquoi
au sein d'espèces qui autant que l'on sache, concernant
les plus primitives, ne disposaient pas du langage mais avaient
commencé à maîtriser la fabrication d'outils
? Existe-t-il un lien causal entre cette dernière,
révélant l'existence de cultures déjà
fortement structurées, et la taille ou la complexité
neuronale du cerveau, elles-mêmes commandées
par l'évolution génétique ?
Il
ne s'agit pas d'une question anodine, notamment
pour ceux qui considèrent que l'hominisation
a représenté un saut qualitatif brutal dans
l'évolution des espèces vivantes. Même
sans aller jusqu'à ce que nous pourrions qualifier
d'illusion anthropocentriste, les évolutionnistes
ne peuvent pas renoncer à s'expliquer des mutations
aussi brutales que celles ayant provoqué l'expansion
du cerveau, mutations brutales se produisant non chez des
organismes relativement simples comme les plantes ou les
bactéries, mais chez des organismes très complexes.
La
question est à la base des débats opposant
depuis longtemps les défenseurs de l'évolution
génétique et ceux de l'évolution
culturelle. Le cerveau s'est-il développé,
dès avant l'apparition de l'australopithèque,
par une mutation donnant à certaines bases neurales
des possibilités associatives n'existant pas
jusque là ? Cette mutation aurait pu d'ailleurs
accompagner d'autres mutations intéressant
le corps lui-même. Le cerveau s'est-il au contraire
développé chez les hominidés par exploitation
de bases neurales déjà présentes dans
de nombreuses autres espèces mais non exploitées
parce que la survie de ces espèces ne l'exigeait
pas ? Autrement dit, était-ce pour répondre
à des changements de milieu (passage obligé
de la forêt à la savane, par exemple et obligation
d'inventer de nouveaux comportements et outils, comme on
l'a souvent écrit) que le cerveau s'est
développé chez des primates affectés
sélectivement par ces changements ?
On
répond aujourd'hui à ces questions par des hypothèses
faisant appel à l'épigénétique.
Le génétique n'est pas seul à diriger
l'évolution. L'acquisition de capacités telles
que l'invention, le langage et le travail en commun a généré
un processus d'enrichissement croisé entre le génome,
l'environnement et les êtres et outils avec lesquels
chaque individu interagit. On en déduit d'ailleurs
que ce mécanisme d'enrichissement croisé se
poursuit aujourd'hui, avec l'explosion des technologies et
des échanges. La plupart des chercheurs pensent que
ledit enrichissement n'a pas de conséquence sur la
programmation génétique du système nerveux
et notamment du cerveau, mais seulement sur la valorisation
dès avant la naissance de connections déjà
présentes. On peut en douter(2).
A
partir de quel moment l'enrichissement croisé entre
cerveau génétiquement défini et culture
s'est-il produit ? Un colloque qui s'est tenu à Cambridge,
UK, en septembre 2007 en a débattu(3).
La plupart des chercheurs participants ont admis qu'aux origines,
seuls les facteurs biologiques (notamment génétiques)
ont contrôlé le développement du cerveau.
Mais vers - 60.000 ans, la biologie et l'organisation du cerveau
ont cessé de se modifier et d'autres facteurs ont entraîné
le développement de l'hominisation.
Cependant,
ces autres facteurs n'auraient pas pu intervenir si les bases
neurales adéquates n'avaient pas été
déjà en place, longtemps auparavant. Parmi celles-ci,
on cite l'expansion progressive de la mémoire de travail,
permettant de retenir les souvenirs du passé, reconnaître
des objets dans le présent et planifier le futur. Les
anthropologues Dwight Read(4) et
Sander van der Leeuw ont comparé les mémoires
de travail chez le chimpanzé et chez l'homme moderne.
Selon les échelles qu'ils ont retenues, la capacité
de telles mémoires est de 7 chez le jeune humain de
12 ans, mais ne dépasse pas 2 ou 3 chez le chimpanzé.
Ce dernier ne peut donc entrer en compétition avec
l'homme. L'ancêtre du chimpanzé ne le pouvait
pas davantage face aux hommes d'il y a 60.000 ans, lesquels
disposaient de capacités de mémoires analogues
aux nôtres.
Une
autre évolution neuronale fondamentale aurait été
l'apparition des désormais fameux «neurones miroirs»
dont nous avons déjà plusieurs fois entretenu
nos lecteurs(5). Ces neurones permettraient
d'élaborer une « théorie de l'esprit »,
concept par lequel on désigne la capacité de
réaliser que les autres sont capables de pensées
et d'intentions analogues aux siennes. Grâce à
ces neurones, les premiers humains ont pu coopérer
pour conduire des tâches complexes, même sans
disposer de langages organisés autres que des signes
et mimiques. Mais la conséquence la plus importante
de tels changements neuronaux fut la capacité d'apprendre
par imitation et de transmettre l'expérience aux jeunes,
ce que les animaux, même les chimpanzés, ne font
qu'exceptionnellement, au hasard et, dans les meilleurs cas,
sans esprit de suite, si l'on peut dire. La question se pose
évidemment de savoir si les cerveaux d'autres animaux
disposent aussi de neurones-miroirs, à quoi ils les
utilisent et pourquoi leur usage ne s'est pas étendu.
Quoiqu'il
en soit, une nouvelle ère de développement s'est
ouverte avec l'utilisation systématique, à partir
de quelques – 10.000 ans, des outils techniques de toutes
sortes, mais aussi de pratiques telles que l'agriculture et
l'élevage. Nous avons développé ce point
de vue dans notre article sur le zootechnocène(6).
L'expansion et les compétitions ou conflits entre les
diverses cultures utilisant ces formes d'acquisition cognitive
conscientes et inconscientes ont joué et continuent
à jouer un rôle essentiel dans leur amélioration.
Questions
Les
travaux évoqués ci-dessus, notamment ceux
du colloque The Sapient Mind, ne répondent pas à
toutes les questions que nous nous sommes posées
dans le fil de cet article. Le point principal, qui lui
donne son titre, reste encore mystérieux. On peut
certes expliquer pourquoi les hominidés et leurs
descendants humains disposent d'un gros cerveau. Mais
on ne peut pas expliquer pourquoi leurs lointains prédécesseurs
ont acquis les spécificités neuronales, notamment
les bases d'une mémoire de travail et des réseaux
neuronaux organisés en miroir, leur ayant permis
des millions d'années après de devenir
capables de constructions épigénétiques.
Ils n'en avaient à l'époque aucun
besoin, du fait précisément qu'elles
n'existaient pas encore. Les évolutionnistes
se sont posés la même question concernant l'évolution
d'organes sensoriels tels que l'œil. Ce
ne furent pas les avantages apportés par la vision
qui ont expliqué le développement de cet organe
puisque la vision n'existait pas avant lui.
Concernant
le cerveau et les capacités cognitives, domaines
où bien entendu les explications finalistes spiritualistes
abondent mais qui ne présentent aucun intérêt
scientifique, on fera appel à des explications darwiniennes
plus simples, utilisées à propos de l'œil.
On pourra parler de phénomènes aléatoires
prolongés, tels que l'existence chez certaines
espèces de primates d'une dérive génétique,
concernant aussi bien le cerveau que d'autres caractères
physiologiques, dont l'intérêt pour la
survie ne serait apparu que lors d'un changement progressif
de l'environnement. Autrement dit, il se serait agi
d'une exaptation selon le mot popularisé par
Stephen Jay Gould.
Mais
pourquoi une telle dérive chez les ancêtres de
l'australopithèque et non chez ceux du chimpanzé,
alors semble-t-il que les habitats de départ où
ils se trouvaient n'étaient pas très différents
? De micro-raisons pourraient peut-être l'expliquer,
si l'on était en mesure de reconstituer le passé
d'une façon très fine. Mais ce n'est pas le
cas. Nous parlerons donc, pour confesser notre ignorance toute
relative, d'un phénomène relevant de l'émergence
faible(7).
Notes
(1) Merlin Donald, Les origines de l'esprit
moderne, traduit de l'américain, De Boeck 1999
(2) C'est notre cas. Certes le darwinisme
exclut la transmission héréditaire des caractères
acquis pendant la vie d'adulte. Mais il n'exclut pas la transmission
de caractères acquis par mutation dès lors que
ceux-ci favorisent la survie, notamment pendant l'enfance.
Dès la naissance, le nouveau né babille et communique
avec ses parents et ses pairs, en exploitant les bases neurales
dont il dispose héréditairement. Si la pratique
de tels langages enfantins facilite sa survie au sein de son
groupe, il dispose d'un avantage sélectif. Autrement
dit, celui qui aura par mutation (micro-mutations) bénéficié
de bases neurales favorisant particulièrement le babillage
aura un avantage sélectif par rapport aux autres. Il
transmettra donc les gènes mutés dès
qu'il sera lui-même en âge de reproduction. De
génération en génération, les
commandes génétiques correspondantes se trouveront
donc renforcées, avec le cas échéant
augmentation lente de la taille du cerveau. D'une façon
certes invisible pour nos moyens d'observation actuels, seront
ainsi transmises les bases génétiques permettant
d'obtenir un cerveau plus performant. C'est un argument de
cette nature que les méméticiens, tels Susan
Blackmore, utilisent pour expliquer l'augmentation de la taille
du cerveau chez les hominiens ayant été «
colonisés » dès les origines par la multiplication
des mèmes langagiers et comportementaux.
On pourrait, semble-t-il, penser qu'une modification génétique
des cerveaux humains pourrait se produire spontanément
avec l'apparition épisodique d'enfants surdoués
dont on estime généralement que les capacités
sont d'origine génétique, même si elles
ne sont pas visibles. Si les enfants surdoués survivaient
mieux que les autres dans nos sociétés, au lieu
d'être persécutés, ils finiraient à
la longue par engendrer des lignées au cerveau modifié,
plus efficace que les nôtres.
(3) The Sapient Mind. Archaeology meets
Neuroscience
http://publishing.royalsociety.org/index.cfm?page=1423
(4) Dwight Read http://jasss.soc.surrey.ac.uk/2/3/10/Read.html
(5) Voir http://www.automatesintelligents.com/biblionet/2008/jan/neuronesmiroirs.html
(6) Voir notre article http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2008/88/zootechnocene.htm
(7) Voir notre article : De l'évolution
et de l'émergence
http://www.admiroutes.asso.fr/larevue/2008/87/evolution.htm
